CADERNO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

Agrarian Sciences Journal

Fitotoxicidade do mercúrio sobre a qualidade ﬁsiológica em sementes de saboneteira

(Sapindus saponaria L.) submetidas à escariﬁcação mecânica

Bruno Oliveira Lafetá

*, Lucimeiri Alves Nascimento

, Carlos Henrique Souto Azevedo

, Tamires Mousslech

Andrade Penido

, Luiz Felipe Ramalho de Oliveira

Resumo

A contaminação de solos por mercúrio é um problema ambiental grave, com potencial de biomagniﬁcação em cadeias

alimentares e danos à saúde humana. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações

de HgO na germinação e desenvolvimento de plântulas de Sapindus saponária submetidas a escariﬁcação mecânica. O

experimento foi instalado em DIC com quatro repetições de 25 sementes, no esquema fatorial 4 x 2, sendo estudado

o efeito de quatro concentrações de HgO em vermiculita (C1 – 0,000 g/cm

;.C2 – 0,025 g/cm

; C3 – 0,050 g/cm

C4 – 0,075 g/cm

) e de dois pré-tratamentos (P1 – Testemunha: sementes com tegumento intacto e P2 – escariﬁcação

mecânica do tegumento em esmeril elétrico). Avaliaram-se atributos relacionados à germinação e desenvolvimento

de plântulas. Realizaram-se teste F, análise de regressão e teste t pareado, todos a 5,0 % de signiﬁcância estatística.

A escariﬁcação mecânica do tegumento com esmeril elétrico favoreceu a embebição das sementes (100,0 %), ger-

minação (85,25 %) e emissões de raízes laterais (70,0 %) e de parte aérea (76,25 %). A presença de mercúrio na

vermiculita prejudicou o desenvolvimento das plântulas. Conclui-se que a escariﬁcação mecânica do tegumento com

esmeril elétrico pode ser indicado para superar a dormência das sementes de S. saponaria. Esta espécie tolera peque-

nas concentrações de HgO (0,0045 g/cm

) sem causar maiores danos ao seu crescimento e acúmulo de massa verde.

Palavras-chave: Desenvolvimento de plântulas. Germinação. Óxido de mercúrio II.

Phytotoxicity of mercury and mechanical scariﬁcation in Sapindus saponaria L.

propagation

Abstract

Soil contamination by mercury is a serious environmental problem, with potential for food chain biomagniﬁcation

and damage to human health. This study aimed to evaluate the effect of different concentrations of HgO on germi-

nation and seedling development of Sapindus saponaria submitted to mechanical scariﬁcation. The experiment was

established in completely randomized design with four repetitions of 25 seeds, in 4 x 2 factorial arrangement, being

studied the effect of four concentrations of HgO in vermiculite (C1 – 0.000 g/cm

;.C2 – 0.025 g/cm

; C3 – 0.050 g/

e C4 – 0.075 g/cm

) and two pre-treatments (P1 – Control: seeds with intact integument and P2 – mechanical

scariﬁcation with electric emery). Attributes related to germination and seedling development were evaluated. F-test,

regression analysis and paired t-test were performed, all of the 5.0 % statistical signiﬁcance. Mechanical scariﬁcation

with electric emery favored seed imbibition (100.0%), germination (85.25 %) and emissions of lateral roots (70.0

%) and shoot (76.25 %). The presence of mercury in vermiculite impaired seedling development. It was concluded

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais. São João Evangelista, MG. Brasil.

http://orcid.org/0000-0003-2913-6617

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais. São João Evangelista, MG. Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-5154-9023

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais. São João Evangelista, MG. Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-2031-4280

Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Diamantina, MG. Brasil.

https://orcid.org/0000-0001-7764-8532

Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Diamantina, MG. Brasil.

http://orcid.org/0000-0003-2579-9341

*Autor para correspondência: bruno.lafeta@ifmg.edu.br

Recebido para publicação em 02 de novembro de 2019. Aceito para publicação em 19 de dezembro de 2019.

da Silveira, A. B. et al.

Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01–06, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738

that mechanical scariﬁcation with electric emery can be indicated to overcome seed dormancy of S. saponaria. This

species tolerate low concentrations of HgO (0.0045 g/cm

) without causing further damage to its growth and accu-

mulation of green mass.

Keywords: Seedling development. Germination. Mercury II oxide.

Introdução

A contaminação de solos por metais pesados é

um problema ambiental grave que deve ser tratado com

cautela pela sociedade. Metais podem ser absorvidos por

vegetais e ingressar na cadeia alimentar, prejudicando a

saúde humana (Kehrig et al., 2011).

O mercúrio (Hg) é um metal não essencial para

as plantas, geralmente tóxico mesmo em baixas concen-

trações (White e Brown, 2010). Possui número atômico

80, densidade de 13,58 g/cm

na forma líquida e pode

ser comercializado como óxido de mercúrio II (HgO),

que possui massa molar de 216,6 g/mol e aspecto físico

de pó ﬁno e coloração laranja (Damas et al., 2014). As

principais fontes poluidoras de mercúrio são provenientes

dos garimpos de ouro e fontes difusas como a deposição

de resíduos sólidos em aterros sanitários, queima de

combustíveis fósseis e produção de aço utilizando sucata

como matéria prima (Micaroni et al., 2000).

O metal pesado pode inibir a respiração e causar

danos ao sistema fotossintético vegetal (Milner e Kochian,

2008; Voicu e Zwiazek, 2010). A primeira barreira de

íons metálicos via simplasto é a membrana plasmática

de células radiculares. Concentrações tóxicas de metal

estimulam a oxidação lipídica da membrana e desequi-

líbrio iônico no citoplasma (Kenderesová et al., 2012).

Normalmente, plantas terrestres possuem uma capaci-

dade limitada de tolerar solos com excesso de metais

pesados, armazenando íons na parede celular das raízes

e vacúolos (Milner e Kochian, 2008; Conn e Gilliham,

2010). A compartimentação do metal dentro das células

é fundamental para manter baixa sua concentração no

citoplasma (Kenderesová et al., 2012).

A regulação do inﬂuxo e eﬂuxo celular de metal

é responsável pela sua translocação para o tecido ou ór-

gão onde será armazenado e, em alguns casos, inativado

(Kenderesová et al., 2012). Segundo Conn e Gilliham

(2010), a sensibilidade de plantas a esses metais pode

ser inﬂuenciada por fatores moleculares (aminoácidos,

ferritinas e ácidos orgânicos) e ﬁsiológicos (estresse,

absorção de metais através da parede celular e/ou de

ligação a exsudatos extracelulares).

Espécies autóctones de rápido crescimento e

acumuladoras de metais pesados minimizam custos com

ﬁtorremediação e preservam a atividade biológica e es-

trutural de solos (Cicatelli et al., 2010). Várias espécies

evoluíram e se adaptaram a solos metálicos e, exemplos

podem ser observados nas famílias Asteraceace, Brassi-

caceae, Caryophyllaceae, Fabaceae, Poaceae, Salicaceae,

Sapindaceae e Violaceae (Milner e Kochian, 2008; Mar-

miroli et al., 2011; Noriega-Luna et al., 2016).

Sapindus saponaria L. (Sapindaceae), conhecida

popularmente como saboneteira, saboneteiro ou saboei-

ro, é uma espécie de porte arbóreo, helióﬁta e nativa de

áreas úmidas do Brasil (Albiero et al., 2001; Grisi et al.,

2013; Rashed et al., 2013). Pertence ao grupo ecológico

das secundárias tardias e é amplamente empregada em

planos para a revegetação de áreas degradadas e arbo-

rização de centros urbanos (Silva et al., 2016).

Sementes de S. saponaria apresentam dormência

física causada pela impermeabilidade do tegumento à

penetração de água. Desta forma, mesmo com o embrião

totalmente formado, não ocorre a embebição de água

pelo material propagativo (Cook et al., 2008; Turner et

al., 2009; Oliveira et al., 2012). Essa dormência pode ser

superada com a escariﬁcação mecânica do tegumento e

a germinação, favorecida por temperaturas entre 25 e

35°C (van Klinken; Flack, 2005).

A dormência é uma estratégia evolutiva que

distribui a germinação ao longo do tempo, estabelecen-

do plantas em condições ambientais favoráveis para seu

crescimento (Copete et al., 2011; Toorop et al., 2012; van

Klinken et al., 2008). Entretanto, pode causar atrasos e

desuniformidade na germinação (Wagmann et al., 2012).

Informações sobre a propagação de espécies

nativas em ambientes perturbados com a presença de

metais pesados são necessárias para o desenvolvimento

de técnicas de ﬁtorremediação e prevenção de áreas

sujeitas à contaminação. O presente trabalho teve como

objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de

HgO na germinação e desenvolvimento de plântulas de

Sapindus saponaria submetidas a escariﬁcação mecânica.

Material e métodos

Foram selecionadas árvores de S. saponaria para

a coleta de frutos em fragmentos de Mata Atlântica,

sob as coordenadas de 18°32’44,99’’ de latitude Sul e

42°45’17,64’’ de longitude Oeste (Datum Sirgas 2000),

em área do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tec-

nologia de Minas Gerais – Campus São João Evangelista

(IFMG/SJE). O clima da região é o temperado chuvo-

so-mesotérmico, classiﬁcado como Cwa pelo sistema de

Köppen (com inverno seco e verão chuvoso). As médias

anuais de precipitação e temperatura são de 1377 mm

e 20,2°C, respectivamente (Climate-data.org, 2019).

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As árvores selecionadas apresentavam altura

total de 5 a 7 m, diâmetro a 1,30 m do solo superior a

20 cm e nenhum sinal aparente de injúrias ocasionadas

pelo ataque de insetos ou doenças. A coleta dos frutos

foi realizada diretamente na copa com auxílio de podão,

restringindo-se àqueles de coloração marrom. Posterior-

mente, foram acondicionados em sacos de papel Kraft

e conduzidos ao Laboratório de Sementes do IFMG/SJE

para triagem. Essa foi realizada manualmente, isolando as

sementes dos frutos e eliminando o material que possuía

alguma injúria, atroﬁa ou ataque por insetos a ﬁm de se

obter uma melhor qualidade e pureza física dos lotes.

O teor de água das sementes foi determinado

pelo método da estufa a 105 ± 3°C por 24 h, com quatro

repetições de 25 unidades.

As sementes após a triagem foram desinfestadas

com hipoclorito de sódio (NaClO), com 2,0 % de cloro

ativo, a 5,0 % (v/v) durante três min, depois lavadas com

água destilada e colocadas para secar durante dez min

sobre papel toalha. Optou-se pelo NaClO por se tratar de

um composto químico contra proliferação bacteriana.

O trabalho foi conduzido em câmara de germi-

nação do tipo Biochemical Oxigen Demand (BOD) com

fotoperíodo contínuo (24 h) e temperatura de 31°C, pro-

cedimento de rotina usado para espécies ﬂorestais pelo

Laboratório de Sementes do IFMG/SJE. O delineamento

experimental adotado foi o inteiramente casualizado

com quatro repetições, no esquema fatorial 4 x 2, sendo

estudado o efeito de quatro concentrações de Óxido de

Mercúrio II (HgO) em substrato (C1 – 0,000 g/cm

;. C2

– 0,025 g/cm

; C3 – 0,050 g/cm

e C4 – 0,075 g/cm

) e

dois pré-tratamentos (P1 – Testemunha: sementes com

tegumento intacto e P2 – escariﬁcação mecânica do

tegumento em esmeril elétrico: as sementes foram fric-

cionadas em esmeril elétrico com auxílio de um alicate

na região oposta ao eixo-embrionário até o desgaste do

tegumento, evitando, contudo daniﬁcar o embrião. A

unidade experimental foi constituída por 25 sementes.

Esta quantidade foi deﬁnida conforme a capacidade da

caixa gerbox (transparente, com dimensçoes de 11 × 11

× 3,5cm), recipiente empregado para a semeadura de S.

saponaria. A caixa gerbox foi escolhida com a ﬁnalidade

de reduzir riscos com a saúde do avaliador e contaminação

ambiental por HgO.

Cada caixa gerbox foi previamente desinfestada

com álcool etílico 70 % (v/v) e preenchida com 200 cm

vermiculita expandida superﬁna. A mistura da vermiculita

com o HgO foi realizada na caixa gerbox com auxílio de

um bastão de vidro. A semeadura foi feita sobre a super-

fície do substrato umedecido. As caixas gerboxes foram

fechadas com tampa própria e distribuídas aleatoriamente

na BOD, totalizando 32 unidades experimentais.

As avaliações foram realizadas diariamente até a

contagem ﬁnal e estabilização de todos os atributos estu-

dados (trigésimo dia), registrando número de sementes

embebidas (Emb), germinação (G, protrusão de radícula

superior a 1,0 cm) e emissões de parte aérea (EPA) e de

raízes laterais (ERL). As sementes não embebidas foram

consideradas duras, pois mantiveram o aspecto de recém

semeadas. Calcularam-se os índices de velocidade da

embebição (IVEmb) e da germinação (IVG) conforme a

metodologia proposta por Maguire (1962).

Após a contagem ﬁnal, tomaram-se das plântulas

normais os comprimentos da raiz principal (CR) e da

parte aérea (CPA) com um paquímetro digital de precisão

1/10 mm e, depois, obtida a relação CPA/CR. A massa

verde de cada um desses componentes foi realizada com

balança digital de 0,0001 g de precisão. Calculou-se a

massa verde total (MVT) pela soma das massas do sistema

radicular (MVR) e da parte aérea (MVPA). Considerou-se

como plântula normal aquelas que apresentaram desen-

volvimento radicular superior a 1,0 cm (Brasil, 2009).

Todos os dados expressos em porcentagem foram

transformados em e o restante em

, a ﬁm de atender aos critérios de normalidade segundo

Lilliefors e homogeneidade por Cochran. Realizaram-se

teste F, regressão quadrática e teste t pareado, todos a

5 % de signiﬁcância estatística. Na análise de regressão,

foi usado o método dos mínimos quadrados ordinários

(MQO). As análises estatísticas foram efetuadas com

auxílio do software R versão 3.5.2 (R Core Team, 2018).

Resultados e discussão

O teor de água das sementes de S. saponaria foi de

12,72 ± 6,1431 %. O efeito estatístico de pré-tratamento

foi observado em todos os atributos avaliados (p ≤ 0,05),

exceto aqueles obtidos após a contagem ﬁnal, realizada

aos 30 dias (Tabela 1). Estes apresentaram signiﬁcân-

cia em nível de concentrações, exceto o comprimento

de parte aérea, cuja média foi de 20,66 ± 6,1470 mm.

As concentrações de HgO resultaram em crescimento

diferenciado das plântulas de saboneteira. Em geral, os

coeﬁcientes de variação foram baixos e evidenciaram a

precisão experimental.

A dormência tegumentar das sementes de S.

saponaria foi comprovada face à diﬁculdade de embebi-

ção das sementes em água e, consequentemente, menor

germinação no tratamento testemunha (Tabela 2). Foi

necessária a escariﬁcação do tegumento com esmeril

elétrico para favorecer a entrada de água e trocas gasosas

entre ambiente e embrião; 100,0 % das sementes escari-

ﬁcadas tiveram embebição (IVEmb de 15,54) e 85,25 %

germinaram (IVG de 2,07). Essa impermeabilidade pode

ser decorrente de um conjunto de células parenquimáticas

dispostas em paliçada e de uma camada de cutícula, que

protegem o embrião (Freitas et al., 2013). Corroborando

com Albiero et al. (2001), que conﬁrmaram a existência

de várias camadas no tegumento das sementes de S.

saponaria que poderiam limitar a absorção de água.

da Silveira, A. B. et al.

Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01–06, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738

Tabela 1 – Resumo da análise de variância, com os dados transformados, dos atributos avaliados até e após contagem

ﬁnal (30 dias) em sementes de S. saponaria

F. V.

------------------------------------ Q.M. ------------------------------------

Emb G EPA ERL IVEmb IVG

Concentrações (c) 25,89ns 24,19ns 36,44ns 49,12ns 0,15ns 0,02ns

Pré-tratamentos (p) 12504,56* 4823,78* 3068,99* 2047,05* 3,33* 0,89*

c x p 25,89ns 75,37ns 268,22ns 226,78ns 0,03ns 0,04ns

Resíduo 22,14 59,33 268,80 302,78 0,06 0,04

CV exp 6,70 13,72 31,71 36,35 6,67 16,95

CR CPA CPA/CR MVR MVPA MVT

Concentrações (c) 63,63* 0,62 ns 0,47* 0,04* 0,02* 0,01*

Pré-tratamentos (p) 0,21ns 0,08ns 0,00ns 0,00ns 0,01ns 0,00ns

c x p 0,12ns 0,45ns 0,01ns 0,00ns 0,00ns 0,00ns

Resíduo 0,33 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00

CV exp 9,47 11,07 6,96 11,92 23,41 3,10

*(p ≤ 0,05). ns(p > 0,05). Os graus de liberdade foram 3, 1, 3 e 24 para concentrações, pré-tratamentos, interação e resíduo, respectivamente. Emb

= Embebidas. G = Germinação. EPA = Emissão de parte aérea. ERL = Emissão de raízes laterais. IVEmb = Índice de velocidade da embebição. IVG

= Índice de velocidade da germinação. CR = Comprimento da raiz principal. CPA = Comprimento da parte aérea. MVR = Massa verde do sistema

radicular. MVPA = Massa verde da parte aérea. MVT = Massa verde total.

Tabela 2 – Médias dos atributos avaliados até contagem ﬁnal (30 dias) em sementes de S. saponaria

Pré-tratamentos

Emb G ERL EPA IVEmb IVG

---------------------- % ----------------------

P1 59,25 b 48,00 b 41,25 b 44,75 b 10,91 b 1,19 b

P2 100,00 a 85,25 a 70,00 a 76,25 a 15,54 a 2,07 a

Médias seguidas pela mesma letra não se diferenciam pelo teste F (p > 0,05). Emb = Embebidas. G = Germinação. ER = Emissão de raízes. EPA

= Emissão de parte aérea. IVEmb = Índice de velocidade da embebição. IVG = Índice de velocidade da germinação. P1 = Testemunha: sementes

com tegumento intacto. P2 = Escariﬁcação mecânica com esmeril elétrico.

A dormência tegumentar das sementes de S.

saponaria foi comprovada face à diﬁculdade de embebi-

ção das sementes em água e, consequentemente, menor

germinação no tratamento testemunha (Tabela 2). Foi

necessária a escariﬁcação do tegumento com esmeril

elétrico para favorecer a entrada de água e trocas gasosas

entre ambiente e embrião; 100,0 % das sementes escari-

ﬁcadas tiveram embebição (IVEmb de 15,54) e 85,25 %

germinaram (IVG de 2,07). Essa impermeabilidade pode

ser decorrente de um conjunto de células parenquimáticas

dispostas em paliçada e de uma camada de cutícula, que

protegem o embrião (Freitas et al., 2013). Corroborando

com Albiero et al. (2001), que conﬁrmaram a existência

de várias camadas no tegumento das sementes de S.

saponaria que poderiam limitar a absorção de água.

A embebição tardia do tratamento testemunha

provocou desuniformidade na sua germinação. A embe-

bição das sementes escariﬁcadas iniciou-se no primeiro

dia de contagem, seguida da germinação (quinto dia) e

emissões de parte aérea (oitavo dia) e de raízes laterais

(nono dia). Mais emissões de raízes laterais (70,00 %) e

de parte aérea (76,25 %) foram observadas ao escariﬁcar

o tegumento das sementes. A frequência de plântulas foi

maior nesse tratamento pré-germinativo, demonstrando

potencial de estabelecimento no substrato. Assim, espera-

-se que a semeadura a lanço com sementes escariﬁcadas

de S. saponaria tenha mais sucesso na recomposição

ﬂorestal que o uso de sementes com tegumento intacto.

A presença do mercúrio na vermiculita não afetou

a embebição e germinação de S. saponaria (Tabela 1). A

absorção de HgO pela semente pode ter sido limitada em

virtude da baixa solubilidade em água (de 0,052 g.L

-1

25°C) e alta densidade (de 11,1 g/cm

à 20°C) (Silva e

Machado, 2008; Merck Millipore, 2019). É provável que

solos contaminados por HgO possam manter bancos de

sementes viáveis. Mais pesquisas sobre a avaliação do

banco de sementes e plântulas em ambientes contamina-

dos por metais pesados são recomendadas para melhor

compreensão da interação entre contaminante e vegetal.

Os parâmetros das equações geradas para esti-

mar os atributos avaliados após a contagem ﬁnal apre-

da Silveira, A. B. et al.

Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01–06, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738

sentaram signiﬁcância estatística (p ≤ 0,05) (Tabela 3).

O comportamento quadrático foi observado em todos

os modelos ajustados. Os coeﬁcientes de determinação

ajustados foram elevados (superior a 0,80), exceto para

os atributos que envolveram a massa verde. Os valores

estimados pelas equações foram semelhantes aos obser-

vados conforme teste t (p > 0,05).

Tabela 3 – Estatísticas dos ajustes realizados para a estimação dos atributos avaliados após contagem ﬁnal (30 dias)

em plântulas de S. saponaria em função de diferentes concentrações de HgO

Atributos CR H/DC MVR MVPA MVT

0,86 0,82 0,74 0,20 0,20

Erro padrão 14,68 0,14 0,02 0,03 0,10

Teste t (p) > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05

100,8346

0,2787

0,1429

0,0874

1,5529

-3623,5574

29,2443

-3,5865

-1,9624

-6,4496

34850,9204

-275,3404

32,9591

20,2160

72,7029

(p ≤ 0,05). “ ”, em que “C” foi a concentração de HgO em g/cm

de vermiculita. CR = Comprimento da raiz principal.

MVR = Massa verde do sistema radicular. MVPA = Massa verde da parte aérea. MVT = Massa verde total.

A presença de mercúrio na vermiculita preju-

dicou o desenvolvimento das plântulas de S. sapona-

ria (Figuras 1 e 2). Realizando a primeira derivada e

igualando a zero as equações geradas, foram obtidos

os pontos mínimos de comprimento da raiz principal

(10,40 mm) e das massas verdes do sistema radicular

(0,05 g), da parte aérea (0,04 g) e total (1,06 g) re-

ferentes às concentrações de 0,0520 g/cm

, 0,0544 g/

, 0,0485 g/cm

e 0,0444 g/cm

de HgO na vermicu-

lita, respectivamente. O ponto máximo da relação CPA/

CR (1,06) foi na concentração de 0,0531 g/cm

de HgO

na vermiculita. Portanto, as concentrações mais tóxicas

de HgO variaram entre 0,4444 e 0,5444 g/cm

de HgO

na vermiculita.

Figura 1 – Etapas desde a embebição da semente até o desenvolvimento da plântula de S. saponaria

a – embebição após 1 dia; b – germinação (protrusão de radícula) após 5 dias; c – emissão de parte aérea após 8 dias; d – emissão de raízes laterais

após 9 dias; e – plântula sadia após 30 dias e; f – plântula com sintomas de ﬁtotoxidez de HgO (parte aérea tenra e raízes escuras e atroﬁadas)

após 30 dias.

da Silveira, A. B. et al.

Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01–06, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738

Figura 2 – Atributos avaliados, após contagem ﬁnal (30 dias), em plântulas de S. saponaria em função de diferentes

concentrações de HgO

CR = Comprimento da raiz principal. MVR = Massa verde do sistema radicular. MVPA = Massa verde da parte aérea. MVT = Massa verde total.

CPA = Comprimento da parte aérea.

O primeiro sintoma visível foi o escurecimento

e atroﬁa das raízes à medida que concentrou o HgO

(Figura 1e). De acordo com Oliveira et al. (2001), estes

sintomas podem ser resultados de alguma alteração no

metabolismo vegetal ou mesmo da acumulação de metal

pesado nas raízes. O mercúrio pode causar estresse hídri-

co no vegetal, reagindo com sulﬁdrilas livres dentro das

aquaporinas, diminuindo sua permeabilidade osmótica

em células radiculares (Voicu et al., 2008).

O HgO prejudicou o crescimento da raiz princi-

pal e acúmulo de massa verde no sistema radicular e de

parte aérea vegetal (Figura 2). Concentrações elevadas

de mercúrio podem inibir reações metabólicas essenciais

para o crescimento vegetal (Voicu et al., 2008). Segundo

Boening (2000), o mercúrio pode se acumular nas raízes

e limitar a absorção e o transporte de nutrientes e água

nas plantas. As concentrações estudadas do metal pesado

proporcionaram maior relação entre os comprimentos

de parte aérea e de raiz (próximo à 1:1) que a testemu-

nha. Este fenômeno ocorreu devido a formação de raízes

atroﬁadas naqueles tratamentos com aplicação de HgO,

comprometendo, também, o acúmulo de massa verde na

parte aérea da plântula.

Também, observou-se amarelecimento das folhas

nos tratamentos em que o HgO foi misturado à vermi-

culita. O estresse ﬁsiológico de origem hídrica induz a

biossíntese do etileno em vegetais (Taiz e Zeiger, 2013),

o que justiﬁcaria a clorose foliar observada (Goren e

Siegel, 1976). O comprimento de parte aérea não foi

inﬂuenciado pelas concentrações de HgO. Como já es-

perado, veriﬁcou-se fototropismo positivo nas plântu-

las de S. saponaria, que cresceram em direção à luz a

ﬁm de manter o equilíbrio fotossintético. Isto se deve,

provavelmente, a um transporte de água alternativo às

aquaporinas sensíveis ao Hg

. Segundo Voicu e Zwia-

zek (2010), o bloqueio desses canais sugere a utilização

de uma rota apoplástica para o transporte de água em

folhas de Populus. tremuloides Michx. Salienta-se, ainda,

que essa rota é inﬂuenciada pelo número e atividade das

aquaporinas (Neumann, 2008).

A massa verde da parte área decresceu com

a concentração de HgO na vermiculita, gerando cau-

les tenros e frágeis (Figuras 1e e 2). O crescimento em

espessura do caule e nas raízes de espécies lenhosas é

regulado pela atividade do meristema lateral, atuando

na formação de tecidos de revestimento e de sistemas

vasculares secundários (Appezzato-da-Glória; Carmello-

-Guerreiro, 2006). Deste modo, o crescimento secundário

das plântulas de S. saponaria pode ter sido limitado pelo

bloqueio das aquaporinas com o mercúrio, dando origem

a caules pouco vigorosos. Outra hipótese que deve ser

considerada é a de que o mercúrio possa ter sido adsor-

vido pela lignina e daniﬁcado sua molécula. A lignina por

da Silveira, A. B. et al.

Cad. Ciênc. Agrá., v. 11, p. 01–06, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738

sua vez, confere estabilidade à parede celular vegetal e

possui a capacidade de adsorver íons metálicos como o

, Pb

, Cu

e Cd

(Martins et al., 2008; Sanchez et

al., 2010; Lv et al., 2012; Rengifo et al., 2013).

A ﬁm de se obter uma estimativa do limite to-

lerável para a concentração de HgO na vermiculita que

permita o desenvolvimento normal de S. saponaria, assu-

miu-se a diferença entre a média e uma unidade de desvio

padrão para cada atributo do tratamento testemunha. A

partir das equações obtidas (Tabela 3), as concentrações

máximas toleradas pela plântula de S. saponaria foram

de 0,0045 g/cm

, 0,0099 g/cm

, 0,0147 g/cm

e 0,0443

g/cm

para o comprimento da raiz principal, massas

verdes do sistema radicular, de parte aérea e total, res-

pectivamente. Em relação ao acúmulo de massa verde,

o sistema radicular demonstrou maior sensibilidade às

crescentes concentrações de HgO.

As plântulas de S. saponaria podem tolerar bai-

xas concentrações de HgO (0,0045 g/cm

) sem causar

maiores danos ao crescimento e massa verde vegetal,

podendo ser utilizada como bioindicadora da qualidade

ambiental. Mais estudos são necessários para a elucidação

dos mecanismos que envolvem a absorção, desintoxicação

e armazenamento de metais pesados por plantas, pois

podem ser utilizados para o desenvolvimento de mate-

riais genéticos adequados para ﬁtorremediação (Milner

e Kochian, 2008).

Conclusão

A dormência das sementes de S. saponaria pode

ser superada com a escariﬁcação mecânica do tegumento

com esmeril elétrico.

A germinação de sementes de S. saponaria não

é inﬂuenciada pela presença de mercúrio no substrato

vermiculita.

S. saponaria tolera baixas concentrações de HgO

em vermiculita (0,0045 g/cm

) sem causar maiores danos

ao seu crescimento e acúmulo de massa verde, podendo

ser utilizada como bioindicadora da qualidade ambiental

em sítios sujeitos à contaminação por mercúrio.

Sintomas de ﬁtotoxicidade de HgO em plântulas

de S. saponaria são caracterizados pela formação de raízes

escuras e atroﬁadas, caules tenros e folhas amareladas.

Agradecimentos

Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecno-

logia de Minas Gerais – Campus São João Evangelista pelo

apoio e infraestrutura para a realização deste trabalho.

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